第2节 核能2

第二章 核能和核技术应用目录第二章 核能和核技术应用........................................................................................................- 1 - 目录......................................................................................................................................- 1 - 考试要求..............................................................................................................................- 1 - 引言......................................................................................................................................- 1 - 第一节 辐射源种类............................................................................................................- 2 - 第二节 反应堆和加速器生产放射性同位素基本知识....................................................- 9 - 第三节 放射性同位素在医学、工业、农业、食品加工等行业的应用......................- 12 - 第四节 放射性同位素应用中的辐射安全问题..............................................................- 21 - 第五节 射线装置在医学、工业、农业等行业的应用..................................................- 24 - 第六节 射线装置应用中的辐射安全问题......................................................................- 30 - 第七节 核燃料循环设施..................................................................................................- 36 - 第八节 核动力厂和其他反应堆......................................................................................- 62 - 第九节 核动力厂和其他反应堆的安全问题..................................................................- 79 - 本章小结............................................................................................................................- 92 - 思考题................................................................................................................................- 93 -考试要求1.熟悉辐射源的种类（宇宙射线，天然放射性同位素，用于医学、学业、工业、食品加工等的放射源，密封型和非密封型源，辐射产生器/设施，核动力厂和其他反应堆以及其他核燃料循环设施等）；2.了解放射性同位素的基本特征；3.了解反应堆和加速器生产同位素的基本知识；4.了解放射性同位素在医学、农业、工业、食品加工等行业的应用；5.熟悉放射性同位素在医学、农业、工业、食品加工等行业的应用中的辐射安全问题；6.了解辐射产生器/设施的应用；7.熟悉辐射产生器/设施在应用中的核与辐射安全问题；8.了解与核燃料循环设施（包括铀钍及伴生放射性矿勘探、开采与加工，富集铀的生产，燃料元件制造，核动力厂和其他反应堆、乏燃料后处理以及放射性物质运输、放射性废物管理等）有关的基本知识；9.熟悉核燃料循环设施（包括铀钍及伴生放射性矿勘探、开采与加工，富集铀的生产，燃料元件制造，核动力厂和其他反应堆、乏燃料后处理以及放射性物质运输、放射性废物管理等）在选址、设计、建造、运行、退役等阶段核与辐射安全方面的主要问题；引言随着核能和核科学技术的发展，核设施、放射性同位素和射线装置在医疗、工业、农业、地质调查和教学等领域中的应用越来越广泛。

22 能源与可持续发展第1节能源一、人类利用能源的历程1、能源（1）能量：物质的运动和相互作用的方式多种多样，每种运动形式都对应相应的能量。

（2）能源：能够提供能量的物质资源叫做能源。

煤、石油、天然气是当今人类利用的主要能源。

（3）能源与能量的区别2、能源的种类（1）化石能源：我们今天使用的煤、石油、天然气，是千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。

（2）生物质能：由生命物质提供的能量称为生物质能。

生物质能是化学能源的一种，他可以理解成机体物质发生化学变化时释放的能量。

（3）太阳能：由太阳辐射提供的能量。

（4）风能、水能：都属于自然界提供的机械能。

（5）地热能：由地球内部提供的能量。

3、人类利用能源的历程像化石能源这样可以直接从自然界中获得的能源，我们称为一次能源。

我们使用的电能，无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到，所以称电能这样的能源为二次能源。

常见的一次能源有：煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能等。

常见的二次能源有：电能、汽油、柴油等。

注意：辨别一次能源和二次能源的依据一次能源是可以直接从自然价获得的能源；二次能源是由一次能源经过加工转换而得到的，如电能、煤气、焦炭、汽油、柴油等。

区分一次能源和二次能源的关键是看其是否经过加工转换。

知识扩展：能源有不同的分类标准，除按能否直接从自然界获得来分为一次能源与二次能源外，还有以下几种分类情况：（1）按对环境的影响可分为①清洁能源：指不排放污染物的能源：如太阳能、电能、水能、地热能等。

②污染能源：指人类再利用过程中会污染环境的能源，如煤、石油，天然气等。

（2）按人类开发早晚和使用情况可分为常规能源和新能源。

①常规能源：指已经大规模生产和广泛利用的能源，如煤、石油、天然气及水能等。

②新能源：指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源：如核能、太阳能、潮汐能、地热能等。

5、人类广泛使用电能的原因：电能是由其他形式的能转化而来的二次能源。

第二十二章能源与可持续发展第2节核能方式一【问题导入】师：同学们，你们知道广岛吗？1945年8月6日，美国向日本广岛投下第一颗原子弹，该城大部分被摧毁。

据日本有关部门统计，因广岛原子弹轰炸而死去的人已达22万多。

过渡语：你知道为什么原子弹的威力这么大吗？你想知道它的原理吗？学习了本节知识后你就会明白了。

方式二【情景导入】师：为了打破核垄断，抵制核讹诈，我国科技工作者自力更生、发奋图强，从1961年起自己进行核武器的研制，在党中央的亲切关怀下，全国一盘棋，用了短短4年时间就完成了研制工作，并于1964年10月16日成功地爆炸了第一颗原子弹。

多媒体播放视频：我国第一颗原子弹爆炸的实况。

多媒体播放视频：我国第一颗氢弹试爆实况。

师：这是我国第一颗原子弹爆炸的实况，其威力超过了第二次世界大战期间美国在日本广岛上空爆炸的原子弹。

紧接着于1967年6月17日我国又成功地爆炸了第一颗氢弹，完成了其他国家要十几年或几十年才能完成的工作。

过渡语：我们都知道原子弹和氢弹都属于核武器，它们威力巨大，它们是怎样利用核能的呢？学习本节知识后我们就可以解答这些问题。

1.核能及其利用（1）核裂变：重原子核分裂成较轻的原子核，叫做裂变。

用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能，这就是链式反应，如图22-2-1所示。

2）核聚变：轻原子核结合成较重的原子核，叫做聚变。

（3）核能：原子核发生裂变和聚变都会释放巨大的能量，这就是核能。

（4）核反应堆能够控制链式反应的速度，使其缓慢、平稳地释放核能。

利用核反应堆工作时释放的能量使水汽化，推动蒸汽轮机发电，这就是核电站发电原理。

核电站是和平利用核能的典范。

对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会释放出巨大的核能，发生猛烈爆炸，原子弹就是根据这个原理制成的。

（5）聚变反应要求一开始就要有很高的温度，因此聚变反应又叫热核反应。

第二十二章第2节：核能一、选择题7．（20**•郴州）核电站是由反应堆、汽轮机、发电机三部分组成．在核电站发电过程中，能量转化顺序正确的是9．（20**•三明）尽管日本福岛核电站发生了严重的核泄漏事故，但人们不会因此停下和平利用核能发电为人类造12．（20**•内江）核能的开发和利用给人类解决能源危机带来了希望，但同时也可能带来严重的环境污染．1986年切尔诺贝利核电站和20**年3月日本福岛第一核电站都发生了严重的核泄漏，其中，福岛第一核电站的核泄漏使13．（20**•广西）为缓解电力紧张的状况，我国多措并举：合理调煤保电、优化利用水能资源、开发利用新能源，近年来陆续建成了一些核电站．如图为核电站发电流程图，在核电站发电过程中，关于核能的获取途径与能量转化顺序，下列说法中正确的是（）19．（20**•贵港）平南白沙核电站，又名广西桂东核电厂，20**年8月3日由中国电力投资集团和平南县政府签约建设．初步确定核电站站址位于广西贵港市平南县丹竹镇白沙村，距贵港市约100km．工程总投资约500亿元，下21．（20**•烟台）如图所示，为核电站发电流程图．在核电站发电过程中，能量转化的先后顺序是（）22．（20**•三明）如图为核电站发电流程图．下列说法正确的是（）24．（20**•贵港）20**年3月11日，日本由于地震引发核电站的核泄漏．因此，引起人们对核能利用的思考和讨25．（20**•绵阳）人类对核能的开发和利用不断取得新的进展，根据目前的科研水平，你认为以下关于原子弹和核29．（20**•内江）如图所示，是某核动力航空母舰和从它上面起飞的直升飞机的示意图．那么，下列与物理知识有关的说法中正确的是（）二、填空题31．（20**•云南）乐队演奏时，指挥能准确分辨出各种乐器声，是因为不同乐器发出的声音的音色不同，云南省大部分地区的日照时间较长，可以大量开发利用太阳能，近年来风能也在逐步开发利用，太阳能、风能都属于可32．（20**•锦州）如图所示，许多城市都安装了这种“风光互补”的景观节能灯，它最上面是一个小风扇，小风扇下面是太阳能电池板．小风扇是一个小型风力发电机，工作时将风能转化为电能；太阳能电池板在工作时把太阳能转化为电能．风能和太阳能都属于可再生（选填“可再生”或“不可再生”）能源．33．（20**•辽阳）“天宫一号”从20**年9月服役至今已经为人类了解太空、探测太空传回了大量有价值的信息．如图是它传回的自拍照，“天宫一号”是靠电磁波把这些信息传回地球接收的，它的传播速度为3×108，它的工作是靠太阳能电池提供能量，太阳能是可再生（填“可再生”或“不可再生”）能源．34．（20**•沈阳）电能是二次（填“一次”或“二次”）能源，通常用电能表来计量各种用电器工作时消耗的电量．小丽在月初读表时电能表示数如图所示，按现行电价0.50元/度计算，当小丽家电能表的示数显示为06360时，表明小丽家消费了100元的电能．W=35．（20**•昭通）一些地区推广使用乙醇汽油（乙醇汽油是由10%的乙醇与90%的汽油混合而成）．按照能源分类，由于乙醇是由植物酿制而成，所以乙醇属于可再生能源（填“可再生”或“不可再生”）．太阳能来源于太阳内部发36．（20**•铁岭）如图所示，小明和妈妈来到游乐场乘坐过山车，工作人员首先需要用电动机将过山车牵引到最高点，电能属于二次（选填“一次”或“二次”）能源；过山车快速运动时，小明感到天旋地转，他是以过山车为参照物．38．（20**•郴州）教室里的日光灯正常工作电压为220V，消耗的电能属于二次能源（选填“一次”或“二次”），39．（20**•保山）可燃冰是一种神秘的冰晶体，它具有热值大、储量好、能直接点燃等特点，目前我国正在研究它的开发利用．它的热值约1.4×1010J/m3，则2m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量为 2.8×1010J，可燃冰属于新40．（20**•长沙）20**年11月3日凌晨，“神州八号”和“天宫一号”第一场成功对接，以相同的速度连接翱翔填空．对接过程中的控制是靠电磁波（选填“电磁波”或“声纳”）来传递数据信息的．“天宫一号”两侧太阳能电池板将太41．（20**•本溪）高空风能要比低空风能丰富且稳定，近年来一些能源科学家开始尝试高空风力发电，如图是高空风力发电机，风能是一种可（选填“可”或“不可”）再生能源，发电机是利用电磁感应原理制成的，发电时把风能最终转化为电能．43．（20**•日照）煤是一种化石燃料，是一次能源，属于不可再生能源；已知无烟煤的热值是3.4×107J/kg，完844．（20**•河池）太阳能LED照明路灯主要由太阳能电池板、LED灯头等部分构成．LED是一种发光二极管，通45．（20**•玉林）太阳能是在太阳内部，氢原子核发生聚变（选填“裂变”或“聚变”），释放出的核能．电能属于46．（20**•柳州）20**年6月11日，“神十”载人飞船发射成功，6月13日，天宫一号与“神十”对接成功，中国航天员再次进驻天宫，三位航天员在天宫中生活、工作的信息通过电磁波传回地球；电视转播时，即便不看电视画面，我们也能分辨是哪个航天员的声音，因为不同的人发出的声音的音色（选填“音色”或”响度“）不同．天47．（20**•凉山州）美丽的凉山，水能、风能、太阳能等自然资源十分丰富，它们都属于可再生（填“可再生”、“不可再生”）能源．雷波溪洛水电站，设计坝高278m，若坝内蓄水深度达250m时，坝底所受水的压强为 2.5×10 6Pa（g=10N/kg）．德昌风力发电站设计总装机容量15万KW，设所有机组正常持续工作2h，则可提供电能3×10548．（20**•黄冈）近年，我市部分居民用上了管道天然气，天然气属于不可再生能源（填“可再生”或“不可再生”）．点燃天然气，将食用油倒入锅中，通过热传递的方式使油的内能增加，温度升高；若油锅起火，可采取49．（20**•阜新）发电机的发明，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化时代．电能属于二次能源；如图的四幅图中能说明发电机原理的是乙图；在丁图中，铁钉的上端是S极．50．（20**•绥化）你认为风能、太阳能、石油、天然气这几种能源中属于可再生能源的是风能、太阳能，大量51．（20**•西宁）“让我们的天空更蓝”六月五日是世界环境日，小青望着川流不息的城市车流，心想石油是不可再生能源（选填“可再生”或“不可再生”）；化石能源的大量使用给城市造成了环境污染和热岛效应，请你设想提出一种新型能源来解决这个问题建议使用太阳能汽车．52．（20**•大连）半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间；我国西部正大力开发和使用风力发电，风能是可53．（20**•南充）天然气是一种清洁燃料，南充市部分公交车和出租车使用天然气来代替柴油或汽油，天然气属于54．（20**•十堰）我们生活中使用的电能是二次能源．在教室里一个开关同时控制两盏灯，这两盏灯是并联55．（20**•吉林）炎热的夏日，河边的砂石烫脚而河水却比较凉，这是因为水的比热容比砂石的大的缘故．河56．（20**•东营）波浪蕴含着巨大的能量，如果将波浪具有的能量充分利用，将会节省大量的煤炭、石油等资源．波浪具有能量，它属于可再生能源（选填“可再生”或“不可再生”）．波浪发电装置如图，它将波浪具有的机械能转化成电能．57．（20**•本溪）电能属于二次能源，如图是小明家中的电能表．现在小明要用它测量一只灯泡的实际功率．小明关掉其它用电器，只有该灯泡工作，电能表的转盘10min转过30转，这段时间灯泡消耗的电能是0.01kW•h．灯泡的实际功率是60W．W==58．（20**•沈阳）公共汽车在公路上快速向前行驶，遇到紧急情况突然刹车时，乘客会向前（选填“前”或“后”）倾倒，这是由于乘客具有惯性的缘故．汽车所使用的汽油属于不可再生（选填“可再生”或“不可再生”）能59．（20**•莱芜）近几年，我市在雪野环湖路、莱钢大道等很多主要路段安装了太阳能LED照明路灯．LED灯具有高亮度、低能耗的有点．若这些LED照明路灯8h内比普通路灯可节约1.26×1010J，这些电能可让5×104kg的水温度从20℃上升到80℃[不计热量损失，c水=4.2×103J/（kg•℃）]，太阳能是一次（选填“一次”或“二次”）三、解答题60．日本福岛核电站的反应堆属于“沸水反应堆”，利用反应堆中核燃料裂变链式反应所产生的热能，再按火电厂的发电方式进行发电，沸水反应堆和我们平时用的蒸汽压力锅类似，核燃料对水进行加热，水沸腾后汽化，然后蒸汽驱动汽轮机产生电流，蒸汽冷却后再次回到液态，再把这些水送回核燃料处进行加热，其中能量转化是将核能→内能→机械能→电能．61．（20**•岳阳二模）09年3月1日16时13分10秒，嫦娥一号卫星在北京航天飞行控制中心科技人员的精确控制下成功撞击月球．为我国探月一期工程画上圆满的句号．（1）当卫星距地球指挥中心的距离为3.9×105km时，指挥中心发射一个指令，经 1.3s钟可到达卫星；卫星与月球撞击过程中，其动能减小（选填“减小”、“不变”或“增加”）．（2）现正在计划运行探测，月球是一个核聚变原料宝库，仅其尘埃中的聚变材料﹣﹣氦核，就足够使人类使用上万年．目前核能在许多经济发达国家已经成为常规能源，如核能发电，它利用的是重核裂变产生的巨大能量，t= =62．原子是由原子核和核外电子组成的．尽管原子核非常小且十分牢固，但却蕴含着巨大的能量﹣﹣核能，利用原子核发生裂变时产生的核能来发电是人们和平利用核能的一个重要方向，目前我国利用这一原理已建成并63．20**年3月，日本发生了强烈地震并引发了海啸，对福岛核电站造成了很大的破坏，如图所示．（1）核电站是利用核能来发电的，其能量是原子核发生了核裂变（选填“裂变”或“聚变”）；（2）由于一系列的爆炸，使得大量的核燃料外泄，周围的人们处在核污染中．如图2中A、B、C中是核辐射标志的是C；（3）为了给处于高温中的核反应堆外壳降温，消防员通过喷水的方法来有效降温，这是用热传递的方法来改变内能的．64．（20**•禅城区模拟）阅读下面短文，并回答问题：日本福岛第一核电站引发核危机北京时间20**年3月11日13时46分，日本本州岛仙台港附近发生了9.0级地震，地震引发的海啸造成福岛第一核电站冷却系统失灵，第1、2、3、4号反应堆相继发生爆炸，导致放射性物质泄漏，从而引发核危机．核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过重核裂变释放核能的装置，下图是核电站的原理图．核反应堆重核裂变，释放出核能传递给水，产生高温高压蒸汽，推动蒸汽轮机带动发电机发电．3月11日回答问题：（1）核反应堆是通过可控裂变反应释放核能的设备．（2）核电清洁、经济，但一旦发生核泄漏，会对环境造成巨大的污染．核污染的主要是因为核燃料或核废料具有放射性．（3）根据上图，请在方框内完成核电站发电过程中能量的转化流程图：（4）仔细观察核电站的原理图．在发电过程中，水发生的物态变化有汽化和液化．65．（20**•肇庆）20**年3月11日，日本东北部海域发生里氏9.0级强震并引发海啸，造成重大人员伤亡和财产损失．地震发生后，地震波在地球内部以大约6.5km/s的速度传播．地震引发的海啸最高达到24m．海啸造成日本福岛第一核电站发生严重核泄漏事故．根据以上材料，回答下列问题：（1）本次地震中，某一地震台距震源130km，则地震发生20s后，该地震台接收到由震源传来的地震波；（2）如图（甲）所示，海啸发生时，A点的压强由于海啸增加了 2.5×105pa．已知海水的密度ρ=1.03×103kg/m3，g取10N/kg，结果保留两位有效数字．（3）如图（乙）所示，核反应堆工作时，将铀核裂变释放的核能转化为蒸汽的内能，然后将高温高压的蒸汽通入涡轮机中，驱动涡轮机转动，使蒸汽的内能转化为涡轮机的机械能，并带动发电机，使机械能转化成电能．，t==20s66．（20**•武汉一模）在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到越来越高度的重视，如今美国电力需求的21%是来自核电．核电站的大体组成如下图所示，请在下面的空格中填上适当的内容：（1）从能量的转化与转移来看，反应堆直接将核能转化成了内能．（2）核电站的核废料具有放射性，对环境会造成相当大的危害，因而如何在开发新能源的同时，又注意环境的保护，是人类面临的一大课题．67．（20**•吴中区三模）日本福岛核电站是目前世界上最大的核电站，如图为福岛第一核电站震前全景及核电站发电流程示意图．（1）核反应堆中的核燃料是不可（选填“可”或“不可”）再生能源．（2）核能发电的过程中，能量转化情况是核能转化内能转化机械能转化成电能．发电机是利用了电磁感应的原理来工作的．（3）与火电站相比，核电站因其清洁、高效而备受世界多国青睐．3月11日日本强震和海啸引发的核泄漏事故，使世界各国政府在高度关注核电站安全、检讨核电发展规划的同时，也加强了对太阳能等安全、清洁能源的补68．（20**•静海县二模）20**年3月11日，riben发生9.0级大地震．地震造成riben福岛核电站反应堆发生化学爆炸，引发了核泄露．请你结合所学的物理知识谈一谈核能的利用有哪些优点和缺点？（说明：优点和缺点每个至少说出两条）69．（20**•吴中区一模）阅读短文，回答问题．核电站由地震引发的日本福岛第一核电站的核泄漏事故，受到全世界的高度关注，引起人们对核利用的反思．核电站主要由核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机组成．核能发电是利用铀燃料进行核裂变反应所产生的大量的热将水加热成高温、高压的水蒸气，高温、高压的水蒸气推动蒸气轮机转动，从而带动发电机组发电．（1）在核电站能量转化过程中，核燃料在核反应堆中将核能转化为内能，通过热交换器转移给水，产生高温高压的水蒸气，高温高压的水蒸气通过汽轮机将内能转化为机械能，最终，通过发电机组将机械能转化为电能．（2）如图所示，下列图片是“核辐射”标志的是C（3）核能是否为“安全、洁净、廉价的能源”，发表你的观点，并列举至少两条理由支持你的观点．（4）有关科学技术对人类的影响，正确的看法是CA．只会给人类带来益处B．只会给人类带来害处70．核电站的核心是原子核反应堆，核燃料（如铀）释放出大量的核能，是和平利用核能的重要途径．我国的核电事业发展迅速，已经建成几座核电站，其中广东大亚湾核电站每年发电量约1010kW•h，其中70%的电力供应香港，30%的电力供应广东电网．据专家估计，通过核能发电，使得广东和香港两地每年减少燃煤消耗4.0×109kg．核能作为一种新型能源有着广阔的前景．（1 ）原子核是由质子和中子组成的．在反应堆中，核燃料（如铀）发生核裂变释出大量的核能．（2）已知煤的热值2.9×107J/kg，则4.0×109kg煤完全燃烧时放出的热量是多少？（3）向大气中排放过量的二氧化碳等温室气体是造成“温室效应”的主要原因，大亚湾核电站与同等供电量的火力发电站相比，每年将少排放二氧化碳排放9.9×109kg，已知通常情况下二氧化碳气体的密度为1.98kg/m3，则这些气体通常情况下的体积约为多少？（4）设火力发电站在单位时间内产生的电能为E，它在这段时间内所消耗的燃料完全燃烧产生的热量为Q，则火力发电站的效率η=×100%．根据上述资料，可估算出通常的火力发电站的效率约为多少？===×100%=71．（20**•广东模拟）阅读下面短文在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到越来越高度的重视，如今美国电力需求的21%是来自核电．核电站的大体组成如下图所示，核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸汽，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换．请在下面的空格中填上适当的内容：（1）从能量的转化与转移来看，发电机直接将机械能转化成了电能．（2）发电机发电时是让线圈在磁场中旋转而产生电流，这种现象在物理学中称之为电磁感应现象（3）核电站的核废料具有放射性，对环境会造成相当大的危害，因而如何在开发新能源的同时，又注意环境的保护，是人类面临的一大课题．72．（20**•宜昌模拟）利用铀的可控链式反应建造核反应堆发电，存在潜在的泄漏风险，迫使人类寻找更安全可靠的能源．国际热核聚变实验反应堆（简称ITER）项目，这是人类开发新能源的一个重大尝试，也是中国以完全平等地位参加的最大的国际科技合作项目．相关资料如下：1、人工热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下，利用氢的同位素氘、氚的核聚变．反应后的生成物是无放射性污染的氦．由于反应堆温度高，释放出来的核能多，俗称“人造太阳”．实验反应堆预期于2018年建成，目标是在500s 内产生2.5×1012J的热量．2、1L海水提取的氘0.03g，在完全聚变反应中释放的能量，相当于300L汽油完全燃烧所释放的热量．消耗同等质量的核物质时，它产生的能量是核裂变的7倍．（汽油的密度为0.71×103kg/m3，汽油的热值为4.6×107J/kg）3、地球上氘和氢原子数量储量比为1：15000，地球上仅海水中就有4.5×1013吨氘，且提炼氘比提炼铀容易得多．如果把自然界中的氘用于聚变反应，释放的能量足够人类使用100亿年．请根据以上资料回答：（1）用可控核聚变发电跟裂变相比有哪些突出优点？（写出两点）（2）要产生2.5×1012J的热量，需要从多少升海水中提取氘进行聚变？V=××73．（20**•镇江模拟）环境保护是现代社会的热点，环境污染是世界各国关注的焦点，核污染更是全人类高度警惕的问题．继1986年“切尔诺贝利”核泄漏事件之后，2000年8月12日，质量m=1.4×107kg的俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难，引起挪威生态保护组织和国际社会普遍关注．（海水密度近似取作ρ=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）（1）核裂变和核聚变是大量获得核能的两种途径，核潜艇反应堆的核能是通过哪种途径获得的？（2）探测专家用超声波可探测到潜艇的确切位置，超声波在海水中的波速v=1500m/s，在潜艇正上方海面向下发出超声波，从超声波发出直至接收到潜艇的回波经历的时间t=0.14s．则潜艇沉没的实际深度h为多大？（3）经研究，“库尔斯克”号的打捞方案之一，是在潜艇周围缠满可充气的负荷量大的浮力袋，若每只浮力袋充气后的体积v0=10m3，试估算需用这种浮力袋多少只？（4）按海滩救援国际惯例，8月19日晚，挪威潜水艇曾抵达“库尔斯克”号并打开紧急逃生舱盖，若舱盖面积S=0.6m2，则海水对舱盖的压力F多大？（5）救援人员在“库尔斯克”号发现了记录潜艇各种信息的“黑匣子”，其某一部件外壳上三个电压表的示数分别为U1、U2、U3；三个电流表的示数分别为I1、I2、I3，它内部的电路结构图所示，试分别写出U1、U2、U3之间的数学关系表达式和I1、I2、I3之间的数学关系表达式．==105m74．（20**•朝阳）20**年上半年，日本福岛核电站发生核泄漏，一些放射性物质随大气环流而扩散．我国一些城市的空气中和蔬菜叶面上曾检测出极微量放射性物质．（1）能源的分类有多个角度．如：化石能源；一次能源，二次能源；生物质能；不可再生能源，可再生能源．核能归属于一次能源、不可再生能源．（2）核电站内的核反应原理与太阳内部的核反应原理的不同点在于核能属重核裂变，太阳内部发生轻核聚变．（3）人们担心日本核泄漏的放射物质随海洋水流污染我国沿海的海盐品质，在政府部门未发布我国近海受污染的情况下，全国不少城市出现抢购食盐的风潮，假设你是超市经理，请你从科学引导的角度写一、二句话，规劝市民不必抢购，你的赠言是：不信谣传谣，相信政府、相信科学，我国盐储存量丰富．（4）切尔诺贝利核泄漏和福岛核泄漏之后，人们置疑核能前景，个别国家甚至打算将来废弃本国所有核电站，发展其他能源．假设你是网友，正在参加国家能源部门的网上讨论“我国核电站的兴与废”，用一、二句话表达你的观。

22 能源与可持续发展第1节能源一、人类利用能源的历程1、能源（1）能量：物质的运动和相互作用的方式多种多样，每种运动形式都对应相应的能量。

（2）能源：能够提供能量的物质资源叫做能源。

煤、石油、天然气是当今人类利用的主要能源。

（3）能源与能量的区别2、能源的种类（1）化石能源：我们今天使用的煤、石油、天然气，是千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。

（2）生物质能：由生命物质提供的能量称为生物质能。

生物质能是化学能源的一种，他可以理解成机体物质发生化学变化时释放的能量。

（3）太阳能：由太阳辐射提供的能量。

（4）风能、水能：都属于自然界提供的机械能。

（5）地热能：由地球内部提供的能量。

3、人类利用能源的历程4、一次能源和二次能源像化石能源这样可以直接从自然界中获得的能源，我们称为一次能源。

我们使用的电能，无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到，所以称电能这样的能源为二次能源。

常见的一次能源有：煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、核能等。

常见的二次能源有：电能、汽油、柴油等。

注意：辨别一次能源和二次能源的依据一次能源是可以直接从自然价获得的能源；二次能源是由一次能源经过加工转换而得到的，如电能、煤气、焦炭、汽油、柴油等。

区分一次能源和二次能源的关键是看其是否经过加工转换。

知识扩展：能源有不同的分类标准，除按能否直接从自然界获得来分为一次能源与二次能源外，还有以下几种分类情况：（1）按对环境的影响可分为①清洁能源：指不排放污染物的能源：如太阳能、电能、水能、地热能等。

②污染能源：指人类再利用过程中会污染环境的能源，如煤、石油，天然气等。

（2）按人类开发早晚和使用情况可分为常规能源和新能源。

①常规能源：指已经大规模生产和广泛利用的能源，如煤、石油、天然气及水能等。

②新能源：指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源：如核能、太阳能、潮汐能、地热能等。